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水利工程专业工程师资格业务考试题库
2,730
单选题

97.水利工程中的水流绝大多数处于紊流(),谢才系数可用曼宁公式计算。

A
 光滑区
B
 过渡粗糙区
C
 粗糙区
D
 过渡区

答案解析

正确答案:C

解析:

**解析:** 在水利工程中,天然河道、渠道以及大多数人工输水建筑物中的水流,雷诺数(Re)通常很大,且边壁相对粗糙度较大,因此绝大多数处于**紊流粗糙区**(也称为阻力平方区)。 1. **流态划分**: * **光滑区**:粘性底层完全覆盖管壁或渠壁的粗糙凸起,阻力主要取决于雷诺数,与相对粗糙度无关。这种情况在水利工程的大尺度流动中极少见。 * **过渡粗糙区**:粘性底层部分覆盖粗糙凸起,阻力既与雷诺有关,也与相对粗糙度有关。 * **粗糙区**:粘性底层很薄,粗糙凸起完全暴露在主流中,形成强烈的旋涡,此时沿程阻力系数 $\lambda$(或谢才系数 $C$)主要取决于相对粗糙度,而与雷诺数基本无关。 2. **曼宁公式的适用性**: * 曼宁公式(Manning Formula)$C = \frac{1}{n}R^{1/6}$ 是一个经验公式。 * 该公式隐含的前提是水流处于**紊流粗糙区**。在这个区域,谢才系数 $C$ 仅与水力半径 $R$ 和糙率 $n$ 有关,而不随流速或雷诺数的变化而变化。 * 如果水流处于光滑区或过渡区,曼宁公式的计算误差会显著增大,不再适用。 因此,水利工程中的水流绝大多数处于紊流**粗糙区**,此时谢才系数可用曼宁公式计算。 故正确答案为 **C**。

相关知识点:

水利水流,紊流粗糙区公式用

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